JP7373988B2 - coating material - Google Patents

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本開示は、コーティング材料および板状材料に関するものである。 The present disclosure relates to coating materials and plate materials.

道路舗装の素材としてアスファルトおよびコンクリートなどが広く使用されている。アスファルトの常用耐久年数は１０年とされており、コンクリートの常用耐久年数は２０年ンとされている。つまり道路のような恒久的に使用される公共設備の耐摩耗性、耐荷重性、耐環境劣化性などの耐久性が低い。このため、道路舗装の素材としてのアスファルトおよびコンクリートは、気温の変化による温度伸縮によって舗装のひび割れが引き起こされる。 Asphalt and concrete are widely used as materials for road pavement. The service life of asphalt is said to be 10 years, and the service life of concrete is said to be 20 years. In other words, public facilities that are used permanently, such as roads, have low durability such as wear resistance, load resistance, and resistance to environmental deterioration. For this reason, cracks in asphalt and concrete, which are used as materials for road pavement, are caused by temperature expansion and contraction caused by changes in temperature.

使用中に発生した損傷を自発的に感知して、修復できるいわゆる自己治癒能力を有するセラミックス材料が近年開発されている。その一例として、優れた機械特性および化学的安定性を有するセラミックス複合材料が、たとえば特開２０１２－１４８９６３号公報（特許文献１）および国際公開第２０１６／２０４１１３号（特許文献２）に開示されている。 Ceramic materials have been developed in recent years that have so-called self-healing abilities that can spontaneously sense and repair damage that occurs during use. As an example, ceramic composite materials having excellent mechanical properties and chemical stability are disclosed in, for example, Japanese Patent Application Publication No. 2012-148963 (Patent Document 1) and International Publication No. 2016/204113 (Patent Document 2). There is.

特開２０１２－１４８９６３号公報Japanese Patent Application Publication No. 2012-148963 国際公開第２０１６／２０４１１３号International Publication No. 2016/204113

しかしながら特開２０１２－１４８９６３号公報および国際公開第２０１６／２０４１１３号においては、セラミックス複合材料を航空機または自動車用構造部材の分野に利用することについて開示している。すなわち航空機タービン、自動車ガスプラグ等に用いられるセラミックス複合材料については開発が進んでおり、これらの損傷を抑制する効果が高められている。しかし道路舗装の分野においてはひび割れを抑制するための技術開発が進んでいるとは言えない。 However, Japanese Patent Application Publication No. 2012-148963 and International Publication No. 2016/204113 disclose the use of ceramic composite materials in the field of structural members for aircraft or automobiles. That is, the development of ceramic composite materials used in aircraft turbines, automobile gas plugs, etc. is progressing, and the effectiveness of suppressing damage to these materials is increasing. However, in the field of road pavement, it cannot be said that technological development for suppressing cracks is progressing.

本開示は上記の課題に鑑みなされたものである。その目的は、道路舗装の分野においてひび割れを抑制し、耐久性を高めることが可能なコーティング材料および板状材料を提供することである。 The present disclosure has been made in view of the above problems. The aim is to provide coating materials and plate-like materials that are capable of suppressing cracking and increasing durability in the field of road paving.

本開示に従ったコーティング材料は、セラミックスと酸化金属とを含む自己治癒セラミックスを備えであり、道路上に敷設されるペースト状のものである。 The coating material according to the present disclosure comprises a self-healing ceramic comprising a ceramic and a metal oxide and is in the form of a paste that is laid on the road.

本開示に従った板状材料は、セラミックスと酸化金属とを含む自己治癒セラミックスを備え、道路の表面下に埋設して用いられる。 A plate-like material according to the present disclosure includes a self-healing ceramic that includes a ceramic and a metal oxide, and is used by being buried under the surface of a road.

本開示に従えば、道路舗装の分野においてひび割れを抑制し、耐久性を高めることが可能なコーティング材料および板状材料を提供できる。 According to the present disclosure, it is possible to provide a coating material and a plate-like material that can suppress cracking and improve durability in the field of road pavement.

実施の形態１のコーティング材料を示す概略図である。1 is a schematic diagram showing a coating material of Embodiment 1. FIG. 図１のコーティング材料の構成を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing the structure of the coating material of FIG. 1. FIG. 図２中の骨材についてさらに詳細に示す概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing further details of the aggregate in FIG. 2; 実施の形態２の板状材料が道路の表面下に埋設された態様を示す概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing a mode in which the plate-like material of Embodiment 2 is buried under the surface of a road. 図４の板状材料の構成を詳細に示す概略図である。FIG. 5 is a schematic diagram showing in detail the configuration of the plate-like material of FIG. 4;

以下、図面を参照しながら本実施の形態について説明する。
実施の形態１．
図１は、実施の形態１のコーティング材料を示す概略図である。図１を参照して、本実施の形態のコーティング材料２Ａは、たとえば一般の道路のアスファルト１の上に塗布される。コーティング材料２Ａは流動性のあるペースト状であり、道路上に敷設される用途に用いられる。 This embodiment will be described below with reference to the drawings.
Embodiment 1.
FIG. 1 is a schematic diagram showing the coating material of Embodiment 1. Referring to FIG. 1, coating material 2A of the present embodiment is applied, for example, to asphalt 1 of a general road. The coating material 2A is in the form of a fluid paste and is used for laying on roads.

図２は、図１のコーティング材料の構成を示す概略図である。図２を参照して、コーティング材料２Ａは、自己治癒セラミックスを含む。具体的には、コーティング材料２Ａは、セラミックスを含む自己治癒セラミックスとしての骨材２１と、バインダ樹脂２２と、有機溶剤２３とを備えている。図３は、図２中の骨材についてさらに詳細に示す概略図である。図２および図３を参照して、コーティング材料２Ａ中の自己治癒セラミックスの骨材２１は、セラミックス２１Ａと酸化金属２１Ｂとを含んでいる。 FIG. 2 is a schematic diagram showing the structure of the coating material of FIG. 1. Referring to FIG. 2, coating material 2A includes self-healing ceramics. Specifically, the coating material 2A includes an aggregate 21 as a self-healing ceramic containing ceramics, a binder resin 22, and an organic solvent 23. FIG. 3 is a schematic diagram showing further details of the aggregate in FIG. 2. Referring to FIGS. 2 and 3, self-healing ceramic aggregate 21 in coating material 2A includes ceramic 21A and metal oxide 21B.

セラミックス２１Ａとしては炭化珪素（ＳｉＣ）が用いられ、酸化金属２１Ｂとしてはたとえば酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）が用いられることが好ましい。ただしこれに限らず、セラミックス２１Ａとしては、炭化珪素の代わりにたとえば窒化珪素（Ｓｉ3Ｎ4）、ジルコニア（ＺｒＯ2）およびアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）の少なくともいずれかが用いられてもよい。またコーティング材料２Ａに含まれる酸化金属２１Ｂとしては、酸化アルミニウムの代わりにたとえばチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ3）およびジルコニア（ＺｒＯ2）の少なくともいずれかが用いられてもよい。 Preferably, silicon carbide (SiC) is used as the ceramic 21A, and aluminum oxide (Al 2 O 3 ), for example, is used as the metal oxide 21B. However, the present invention is not limited thereto, and instead of silicon carbide, at least one of silicon nitride (Si 3 N 4 ), zirconia (ZrO 2 ), and alumina (Al 2 O 3 ) may be used instead of silicon carbide. Further, as the metal oxide 21B included in the coating material 2A, for example, at least one of lead zirconate titanate (PZT), barium titanate (BaTiO 3 ), and zirconia (ZrO 2 ) may be used instead of aluminum oxide. good.

骨材２１はいわゆる自己治癒セラミックスであるため、コーティング材料２Ａは、これを固めたものに亀裂が発生したときに、コーティング材料２Ａ中に含まれる添加物が大気中の酸素と反応する。この大気中の酸素との反応は酸化反応である。この酸化反応により、コーティング材料２Ａは、たとえば約３０秒で復元する。つまり固まったコーティング材料２Ａの亀裂内に酸化物が充填されることで、亀裂が存在しない状態に修復される。このようにコーティング材料２Ａが自ら亀裂を修復することからコーティング材料２Ａの骨材２１は自己治癒セラミックスと呼ばれる。 Since the aggregate 21 is a so-called self-healing ceramic, when a crack occurs in the hardened coating material 2A, the additives contained in the coating material 2A react with oxygen in the atmosphere. This reaction with atmospheric oxygen is an oxidation reaction. Due to this oxidation reaction, the coating material 2A is restored in about 30 seconds, for example. That is, by filling the cracks in the hardened coating material 2A with oxide, the cracks are repaired to a state where no cracks exist. Since the coating material 2A repairs cracks by itself in this way, the aggregate 21 of the coating material 2A is called a self-healing ceramic.

なお自己治癒性の発現物質として、粒径を１μｍ以下に制御した炭化珪素などの炭化物、および融点が１３００℃以上の耐熱合金が用いられてもよい。耐熱合金としてはチタンアルミニウム（ＴｉＡｌ）系合金粉末、またはニオブアルミニウム（ＮｂＡｌ）系合金粉末が用いられ、これを母材となるアルミナと混合し焼結、作製することが好ましい。これの形成にはまず、自己治癒性の発現物質を被覆した酸化物系セラミックス繊維が成形される。上記酸化物系セラミックス系セラミックス繊維が、母材アルミナ粒子が分散したスラリーに浸漬される。そして当該スラリーが焼結される。このとき、治癒発現物質の保護のため不活性ガス雰囲気中で行ない、低温度で焼結されることが好ましい。 Note that as the self-healing substance, a carbide such as silicon carbide with a particle size controlled to 1 μm or less, and a heat-resistant alloy with a melting point of 1300° C. or higher may be used. As the heat-resistant alloy, titanium aluminum (TiAl) based alloy powder or niobium aluminum (NbAl) based alloy powder is used, and it is preferable to mix this with alumina as a base material and sinter it to produce it. To form this, first, oxide ceramic fibers coated with a self-healing substance are molded. The oxide ceramic fiber is immersed in a slurry in which base material alumina particles are dispersed. The slurry is then sintered. At this time, it is preferable to perform the sintering in an inert gas atmosphere and at a low temperature to protect the healing substance.

コーティング材料２Ａにおいては、炭化珪素などのセラミックス２１Ａにバインダ樹脂２２が含浸されている。バインダ樹脂２２は、エポキシ樹脂およびウレタン樹脂（ポリウレタン）のいずれかからなることが好ましい。また本実施の形態でのコーティング材料２Ａにおけるバインダ樹脂２２はアクリル樹脂であってもよい。バインダ樹脂２２は骨材２１の隙間を埋めるように存在する。このため図２に示すように、バインダ樹脂２２は骨材２１の周囲に丸い固形状の物質として存在している。 In coating material 2A, ceramic 21A such as silicon carbide is impregnated with binder resin 22. The binder resin 22 is preferably made of either an epoxy resin or a urethane resin (polyurethane). Moreover, the binder resin 22 in the coating material 2A in this embodiment may be an acrylic resin. The binder resin 22 is present so as to fill the gaps between the aggregates 21. Therefore, as shown in FIG. 2, the binder resin 22 exists around the aggregate 21 as a round solid substance.

次に、上記コーティング材料２Ａの製造方法について説明する。自己治癒セラミックスとしての骨材２１と、バインダ樹脂２２とが混合される。骨材２１と、バインダ樹脂２２とは、質量の比率が概ね１：１～６：４の範囲内であることが好ましい。つまり骨材２１は、コーティング材料２Ａの内の骨材２１とバインダ樹脂２２との質量の合計に対する質量割合が５０％以上６０％以下であることが好ましい。バインダ樹脂２２は、コーティング材料２Ａの内の骨材２１とバインダ樹脂２２との質量の合計に対する質量割合が４０％以上５０％以下であることが好ましい。またコーティング材料２Ａ全体を覆うように有機溶剤２３が供給される。この有機溶剤２３としてはたとえばトルエンが用いられることが好ましい。 Next, a method for manufacturing the coating material 2A will be described. Aggregate 21 as self-healing ceramics and binder resin 22 are mixed. The mass ratio of the aggregate 21 and the binder resin 22 is preferably within the range of approximately 1:1 to 6:4. That is, it is preferable that the mass ratio of the aggregate 21 to the total mass of the aggregate 21 and the binder resin 22 in the coating material 2A is 50% or more and 60% or less. It is preferable that the mass ratio of the binder resin 22 to the total mass of the aggregate 21 and the binder resin 22 in the coating material 2A is 40% or more and 50% or less. Further, organic solvent 23 is supplied so as to cover the entire coating material 2A. For example, toluene is preferably used as the organic solvent 23.

次に、本実施の形態のコーティング材料２Ａの作用効果を説明する。
本実施の形態のコーティング材料２Ａは、セラミックス２１Ａと酸化金属２１Ｂとを含む自己治癒セラミックスを備え、道路上に敷設されるペースト状のものである。 Next, the effects of the coating material 2A of this embodiment will be explained.
The coating material 2A of this embodiment includes a self-healing ceramic containing a ceramic 21A and a metal oxide 21B, and is in the form of a paste that is laid on a road.

温度変化に起因する膨張量および収縮量の小さい自己治癒セラミックスを備えるペースト状のコーティング材料２Ａが道路のアスファルト１上に塗布される。コーティング材料２Ａは道路舗装材として用いられる。セラミックス２１Ａは熱膨張係数が比較的小さい。コーティング材料２Ａは、通常の道路を舗装するアスファルト混合物またはセメントコンクリートに比べて気温の変化による温度伸縮が小さい。このため道路の舗装にコーティング材料２Ａを用いれば、アスファルト混合物またはセメントコンクリートを用いた場合に比べて、道路の舗装のひび割れを大幅に抑制できる。 A pasty coating material 2A comprising self-healing ceramics that expands and contracts with small amounts due to temperature changes is applied onto the asphalt 1 of the road. Coating material 2A is used as a road paving material. The ceramic 21A has a relatively small coefficient of thermal expansion. The coating material 2A exhibits less temperature expansion and contraction due to temperature changes than the asphalt mixture or cement concrete used to pave ordinary roads. Therefore, if the coating material 2A is used for road pavement, cracks in the road pavement can be significantly suppressed compared to the case where asphalt mixture or cement concrete is used.

また本実施の形態の自己治癒セラミックスを備えるペースト状のコーティング材料２Ａは、道路の舗装材として用いることにより、道路のアスファルト１にひび割れが生じたとしても自ら修復される。したがって道路の舗装にコーティング材料２Ａを用いれば、アスファルト混合物またはセメントコンクリートを用いた場合に比べて、道路の舗装の耐久性を飛躍的に向上できる。 Furthermore, when the paste-like coating material 2A including the self-healing ceramics of this embodiment is used as a road paving material, even if cracks occur in the asphalt 1 of the road, they can be repaired by themselves. Therefore, if the coating material 2A is used for road paving, the durability of the road paving can be dramatically improved compared to when asphalt mixture or cement concrete is used.

自己治癒セラミックスを備えるペースト状のコーティング材料２Ａは、融雪剤および凍結防止剤などに対する耐腐食性が極めて大きい。このため道路の舗装にコーティング材料２Ａを用いれば、通常の道路を舗装するアスファルト混合物またはセメントコンクリートを用いた場合に比べて、融雪剤および凍結防止剤などの薬品を使用したときの塩害の発生を抑制できる。 The paste coating material 2A including self-healing ceramics has extremely high corrosion resistance against snow melting agents, antifreeze agents, and the like. Therefore, if coating material 2A is used for road paving, salt damage will be less likely to occur when chemicals such as snow melting agents and antifreeze agents are used, compared to using asphalt mixture or cement concrete for paving ordinary roads. It can be suppressed.

セラミックス２１Ａは剛性および耐摩耗性に優れている。このため自己治癒セラミックスを備えるコーティング材料２Ａは、アスファルト混合物またはセメントコンクリートに比べて剛性に優れている。したがってコーティング材料２Ａは転がり抵抗が小さく、変形および劣化が少ない。またコーティング材料２Ａは耐摩耗性に優れているため車両が通った際のわだち掘れおよび流動減少による平坦性の低下が起こりにくい。これら２点により、道路の舗装にコーティング材料２Ａを用いれば、アスファルト混合物またはセメントコンクリートを用いた場合に比べて、車の騒音発生および車両の燃費性能低下を大幅に抑制できる。 Ceramic 21A has excellent rigidity and wear resistance. For this reason, the coating material 2A comprising self-healing ceramics has superior rigidity compared to asphalt mixtures or cement concrete. Therefore, the coating material 2A has low rolling resistance and less deformation and deterioration. Furthermore, since the coating material 2A has excellent wear resistance, it is difficult to cause ruts when a vehicle passes by and a decrease in flatness due to a decrease in flow. Due to these two points, when coating material 2A is used for road paving, it is possible to significantly suppress car noise generation and decrease in vehicle fuel efficiency compared to when asphalt mixture or cement concrete is used.

以上より、本実施の形態のコーティング材料２Ａは、通常のアスファルト混合物またはセメントコンクリートに比べて、温度伸縮性、耐腐食性、耐久性に優れる。このためコーティング材料２Ａにより、舗装道路の使用寿命を飛躍的に向上できる。またコーティング材料２Ａにより、車両走行時の騒音発生を抑え燃費性能を向上できる。つまりコーティング材料２Ａにより環境負荷を低減できる。 As described above, the coating material 2A of the present embodiment is superior in temperature elasticity, corrosion resistance, and durability compared to ordinary asphalt mixtures or cement concrete. Therefore, the coating material 2A can dramatically improve the service life of paved roads. Furthermore, the coating material 2A can suppress noise generation when the vehicle is running and improve fuel efficiency. In other words, the coating material 2A can reduce the environmental load.

その他、コーティング材料２Ａは、道路の舗装に用いた場合、水はけ性が良好である。またコーティング材料２Ａは、タイヤに対する滑り止め効果が大きい。このためコーティング材料２Ａは、車両の走行する道路の環境を飛躍的に向上できる。 In addition, the coating material 2A has good drainage properties when used for road paving. Furthermore, the coating material 2A has a large anti-slip effect on tires. Therefore, the coating material 2A can dramatically improve the environment of roads on which vehicles travel.

コーティング材料２Ａは発色性が良い素材である。このためコーティング材料２Ａを用いれば、道路の視環境が改善される。これにより、車の運転者に対する安全意識向上のための表示をより見やすく目立つものとすることができる。したがって交通事故を防止する効果を得ることも期待できる。 The coating material 2A is a material with good color development. Therefore, if the coating material 2A is used, the visual environment of the road will be improved. Thereby, the display for improving safety awareness of the car driver can be made more visible and noticeable. Therefore, it can be expected to have the effect of preventing traffic accidents.

当該コーティング材料２Ａにおいて、セラミックス２１Ａは炭化珪素であり、酸化金属２１Ｂは酸化アルミニウムであることが好ましい。セラミックスとして炭化珪素が用いられれば、高強度、耐摩耗性、耐薬品性、耐腐食性に優れており、道路舗装材としての用途に適している。ただしセラミックス２１Ａは炭化珪素の代わりに、窒化珪素、ジルコニア、アルミナからなる群から選択されるいずれかが用いられることが好ましい。これらも炭化珪素と同様に、高強度、耐摩耗性、耐薬品性、耐腐食性に優れており、道路舗装材としての用途に適している。またコーティング材料２Ａにおいて酸化金属２１Ｂとして酸化アルミニウムが用いられれば、高硬度、耐熱性、絶縁性および耐薬品性という作用効果が得られる。 In the coating material 2A, the ceramic 21A is preferably silicon carbide, and the metal oxide 21B is preferably aluminum oxide. If silicon carbide is used as the ceramic, it has high strength, excellent wear resistance, chemical resistance, and corrosion resistance, and is suitable for use as a road paving material. However, for the ceramic 21A, it is preferable to use one selected from the group consisting of silicon nitride, zirconia, and alumina instead of silicon carbide. Like silicon carbide, these also have high strength, excellent wear resistance, chemical resistance, and corrosion resistance, and are suitable for use as road paving materials. Further, if aluminum oxide is used as the metal oxide 21B in the coating material 2A, the effects of high hardness, heat resistance, insulation, and chemical resistance can be obtained.

当該コーティング材料２Ａにおいて、自己治癒セラミックスにバインダ樹脂２２が含浸されることが好ましい。当該バインダ樹脂２２は加熱により消失するが、ペーストのコーティング材料２Ａにおいてはこれが存在する。なお道路舗装材であるコーティング材料２Ａ用のバインダ樹脂としては、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂およびアクリル樹脂からなる群から選択されるいずれかが用いられることが好ましい。これらの各樹脂材料は、モルタル上の混合物として、セラミックス、アスファルト、コンクリートなどの道路舗装材と混合する。これが機能性舗装材および舗装塗料として広く使用されている。これは耐水性、耐薬品性、耐候性および耐摩耗性に優れている。またこれらの樹脂材料を用いたコーティング材料２Ａは着色性がよく、比較的自由な色に着色できる。このため道路ラインおよび路面指示に当該コーティング材料２Ａを使用した場合には、当該道路ラインおよび路面指示の視認性を高めることができる。 In the coating material 2A, it is preferable that the self-healing ceramic is impregnated with the binder resin 22. Although the binder resin 22 disappears by heating, it is present in the paste coating material 2A. Note that as the binder resin for the coating material 2A, which is a road paving material, it is preferable to use one selected from the group consisting of epoxy resin, urethane resin, and acrylic resin. Each of these resin materials is mixed with road paving materials such as ceramics, asphalt, and concrete as a mixture on mortar. This is widely used as a functional paving material and pavement coating. It has excellent water resistance, chemical resistance, weather resistance and abrasion resistance. Furthermore, the coating material 2A using these resin materials has good colorability and can be colored relatively freely. Therefore, when the coating material 2A is used for road lines and road surface indications, the visibility of the road lines and road surface indications can be improved.

さらに、コーティング材料２Ａにバインダ樹脂２２を含浸させることで、コーティング材料２Ａに透水性を付与することができる。 Furthermore, by impregnating the coating material 2A with the binder resin 22, water permeability can be imparted to the coating material 2A.

実施の形態２．
図４は、実施の形態２の板状材料が道路の表面下に埋設された態様を示す概略図である。図４を参照して、本実施の形態の板状材料２Ｂは、実施の形態１のコーティング材料２Ａと同様に、セラミックス２１Ａおよび酸化金属２１Ｂ（図２参照）とを含むいわゆる自己治癒セラミックスを備えている。板状材料２Ｂは、たとえば矩形の主表面を有し、ある厚みを有するため、板状を有している。板状材料２Ｂは、たとえば通常の道路の表面下、すなわち通常の道路のたとえば最上部の舗装部分であるアスファルト１の直下に埋設されている。当該板状材料２Ｂは、道路のアスファルト１の下に埋設されたインフラ設備３の直上に配置される。すなわち板状材料２Ｂは、アスファルト１とインフラ設備３との間に挟まれるように道路内に埋設される。なおインフラ設備３は、道路を走行する電気自動車４に対して自動で充電可能とする自動給電装置などである。このためインフラ設備３は一般公知の電磁コイルを有し、当該電磁コイルと電気自動車４との間で電波の入出力を行なう。 Embodiment 2.
FIG. 4 is a schematic diagram showing a mode in which the plate-shaped material of Embodiment 2 is buried under the surface of a road. Referring to FIG. 4, plate-like material 2B of the present embodiment includes so-called self-healing ceramics including ceramic 21A and metal oxide 21B (see FIG. 2), similar to coating material 2A of Embodiment 1. ing. The plate-shaped material 2B has, for example, a rectangular main surface and a certain thickness, so it has a plate shape. The plate material 2B is buried, for example, under the surface of a normal road, that is, directly under the asphalt 1, which is, for example, the uppermost paved portion of a normal road. The plate-shaped material 2B is placed directly above the infrastructure equipment 3 buried under the asphalt 1 of the road. That is, the plate-shaped material 2B is buried in the road so as to be sandwiched between the asphalt 1 and the infrastructure equipment 3. Note that the infrastructure equipment 3 is an automatic power supply device that can automatically charge an electric vehicle 4 traveling on the road. For this reason, the infrastructure equipment 3 has a generally known electromagnetic coil, and inputs and outputs radio waves between the electromagnetic coil and the electric vehicle 4.

実施の形態１のコーティング材料２Ａと同様に、板状材料２Ｂを構成するセラミックスとしては炭化珪素（ＳｉＣ）が用いられ、酸化金属としてはたとえば酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）が用いられることが好ましい。ただしこれに限らず、板状材料２Ｂを構成するセラミックスとしては、炭化珪素の代わりにたとえば窒化珪素（Ｓｉ3Ｎ4）、ジルコニア（ＺｒＯ2）およびアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）の少なくともいずれかが用いられてもよい。またコーティング材料２Ａに含まれる酸化金属２１Ｂとしては、酸化アルミニウムの代わりにたとえばチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ3）およびジルコニア（ＺｒＯ2）の少なくともいずれかが用いられてもよい。 As with the coating material 2A of Embodiment 1, it is preferable that silicon carbide (SiC) is used as the ceramic constituting the plate-like material 2B, and that aluminum oxide (Al 2 O 3 ) is used as the metal oxide, for example. . However, the present invention is not limited to this, and instead of silicon carbide, at least one of silicon nitride (Si 3 N 4 ), zirconia (ZrO 2 ), and alumina (Al 2 O 3 ) may be used instead of silicon carbide. may be used. Further, as the metal oxide 21B included in the coating material 2A, for example, at least one of lead zirconate titanate (PZT), barium titanate (BaTiO 3 ), and zirconia (ZrO 2 ) may be used instead of aluminum oxide. good.

図５は、図４の板状材料の構成を詳細に示す概略図である。図５を参照して、板状材料２Ｂの内部構成は、基本的に図２および図３に示す自己治癒セラミックスを備えるコーティング材料２Ａと同様である。ただし板状材料２Ｂにおいては、バインダ樹脂２２および有機溶剤２３は消失している。これは板状材料２Ｂは焼結により形成されたものであるため、バインダ樹脂２２および有機溶剤２３は蒸発されているためである。 FIG. 5 is a schematic diagram showing in detail the configuration of the plate-like material of FIG. 4. Referring to FIG. 5, the internal configuration of the plate material 2B is basically the same as the coating material 2A including self-healing ceramics shown in FIGS. 2 and 3. However, in the plate material 2B, the binder resin 22 and the organic solvent 23 have disappeared. This is because the plate-like material 2B is formed by sintering, so the binder resin 22 and the organic solvent 23 have been evaporated.

また板状材料２Ｂにおいては、コーティング材料２Ａに比べて、セラミックスの骨材２１を構成する、特にセラミックス２１Ａのサイズが大きくなっている。焼結された固形型の自己治癒セラミックス舗装材としての板状材料２Ｂにおいては、セラミックス２１Ａの組織が焼結による固相反応で大きく成長している。このため板状材料２Ｂでは、コーティング材料２Ａに比べてセラミックス２１Ａの組織がはるかに緻密になり、かつ硬くなっている。その結果、板状材料２Ｂでは、コーティング材料２Ａに比べて、隣り合う１対のセラミックス２１Ａの間隔が小さくなっている。 Moreover, in the plate-shaped material 2B, the size of the ceramic aggregate 21, especially the ceramic 21A, is larger than that of the coating material 2A. In the plate material 2B as a sintered solid self-healing ceramic pavement material, the structure of the ceramic 21A has grown significantly due to solid phase reaction due to sintering. Therefore, in the plate material 2B, the structure of the ceramic 21A is much denser and harder than that in the coating material 2A. As a result, in the plate-shaped material 2B, the distance between a pair of adjacent ceramics 21A is smaller than that in the coating material 2A.

次に、上記板状材料２Ｂの製造方法について説明する。板状材料２Ｂは、たとえば図２のペースト状のコーティング材料２Ａと同様の組成の材料を板状に成形したものを、たとえば１３００℃以上２２００℃以下で２時間以上５０時間以下だけ加熱することが好ましい。これにより、原材料中のバインダ樹脂２２および有機溶剤２３が揮発し、図５に示すセラミックス２１Ａおよび酸化金属２１Ｂからなる板状の骨材としての板状材料２Ｂが形成される。 Next, a method for manufacturing the plate-shaped material 2B will be described. The plate-shaped material 2B can be formed by forming a material having the same composition as the pasty coating material 2A in FIG. preferable. As a result, the binder resin 22 and organic solvent 23 in the raw materials are volatilized, and a plate-shaped material 2B as a plate-shaped aggregate made of ceramics 21A and metal oxide 21B shown in FIG. 5 is formed.

次に、本実施の形態の板状材料２Ｂの作用効果を説明する。
本実施の形態の板状材料２Ｂは、セラミックス２１Ａと酸化金属２１Ｂとを含む自己治癒セラミックスを備え、道路の表面下に埋設して用いられる。この板状材料２Ｂは、その下の重要なインフラ設備３を保護および保全することができる。つまり板状材料２Ｂは、電気自動車向けの自動給電装置などの、道路下に埋設されたインフラ設備３を、上側から保護することができる。 Next, the effects of the plate-like material 2B of this embodiment will be explained.
The plate-shaped material 2B of this embodiment includes a self-healing ceramic containing a ceramic 21A and a metal oxide 21B, and is used by being buried under the surface of a road. This plate-like material 2B can protect and preserve important infrastructure equipment 3 underneath. In other words, the plate-shaped material 2B can protect infrastructure equipment 3 buried under a road, such as an automatic power supply device for electric vehicles, from above.

当該板状材料２Ｂにおいて、セラミックス２１Ａは炭化珪素であり、酸化金属２１Ｂは酸化アルミニウムであることが好ましい。これにより、実施の形態１のコーティング材料２Ａにおいてセラミックス２１Ａは炭化珪素であり、酸化金属２１Ｂは酸化アルミニウムであることによる作用効果と同様の作用効果が得られる。 In the plate-shaped material 2B, it is preferable that the ceramic 21A is silicon carbide and the metal oxide 21B is aluminum oxide. As a result, the same effects as those obtained when ceramic 21A is silicon carbide and metal oxide 21B is aluminum oxide in coating material 2A of Embodiment 1 can be obtained.

以上に述べた各実施の形態（に含まれる各例）に記載した特徴を、技術的に矛盾のない範囲で適宜組み合わせるように適用してもよい。 The features described in each of the embodiments described above (each example included therein) may be applied in combination as appropriate within a technically consistent range.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiments disclosed this time should be considered to be illustrative in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the claims rather than the above description, and it is intended that all changes within the meaning and range equivalent to the claims are included.

１ アスファルト、２Ａ コーティング材料、２Ｂ 板状材料、３ インフラ設備、４ 電気自動車、２１ 骨材、２１Ａ セラミックス、２１Ｂ 酸化金属、２２ バインダ樹脂、２３ 有機溶剤。 1 asphalt, 2A coating material, 2B plate material, 3 infrastructure equipment, 4 electric vehicle, 21 aggregate, 21A ceramics, 21B metal oxide, 22 binder resin, 23 organic solvent.

Claims (2)

ペースト状のコーティング材料であって、
セラミックスと酸化金属とを含む自己治癒セラミックスと、
前記自己治癒セラミックスの隙間を埋めるように固形状に存在するバインダ樹脂と、
前記自己治癒セラミックスと前記バインダ樹脂を覆うように設けられた有機溶剤と、を有し、
前記自己治癒セラミックスのサイズは、前記バインダ樹脂のサイズより大きいものであり、
前記自己治癒セラミックスは、前記コーティング材料の内の前記自己治癒セラミックスと前記バインダ樹脂との質量の合計に対する質量割合が５０％以上６０％以下である、道路上に敷設されるペースト状のコーティング材料。 A pasty coating material,
self-healing ceramics including ceramics and metal oxide;
a binder resin existing in a solid form so as to fill the gaps in the self-healing ceramic;
an organic solvent provided to cover the self-healing ceramic and the binder resin,
The size of the self-healing ceramic is larger than the size of the binder resin,
The self-healing ceramic is a paste-like coating material that is laid on roads, and has a mass ratio of 50% to 60% of the total mass of the self-healing ceramic and the binder resin in the coating material. 前記セラミックスは炭化珪素であり、
前記酸化金属は酸化アルミニウムである、請求項１に記載のコーティング材料。 The ceramic is silicon carbide,
Coating material according to claim 1, wherein the metal oxide is aluminum oxide.
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